[发明专利]用于光能的集中、聚集和照明的紧凑光学装置

权利要求书

1.一种太阳能集中器，包括：

相互毗邻安排的多个光学元件，该多个光学元件的每一个包含：

(a)集中器元件，用于收集输入光和改变输入光位置；和

(b)有多个递增台阶的改变方向元件，用于从集中器元件接收 光，并且改变光方向；且该太阳能集中器还包含：

有沿长度耦合到改变方向元件的多个递增台阶的几何结构的波 导，用于从改变方向元件接收改变了方向的光，该波导使输入光传播， 以便由接收器收集，且其中的接收器宽度是波导高度的函数。

2.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该改变方向元件被安 排为与集中器元件相对，且该改变方向元件被加工成一定形状，以便 从该集中器元件接收光边缘光线，把该光边缘光线位置改变一个垂直 的角度。

3.按照权利要求1的太阳能集中器，其中改变方向元件的至 少一部分包括不连续的表面。

4.按照权利要求1的太阳能集中器，其中改变方向元件的至少 一部分被实体上不连续地安排为离开集中器元件。

5.按照权利要求1的太阳能集中器，其中改变方向元件的至少 一部分是与波导分开的。

6.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该波导由递增的台阶 状的段构成，台阶高度为被集中的光的高度，该被集中的光是在该段 被输入波导的。

7.按照权利要求6的太阳能集中器，其中该台阶高度为在该段 输入到波导的光的高度。

8.按照权利要求7的太阳能集中器，其中该台阶高度可以从一 组向上的竖直台阶和向下的竖直台阶中选出。

9.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该波导有上水平表面 和下水平表面，这些表面是平行的。

10.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该多个光学元件向波 导输入光，以提供被聚集的光，而该集中器还包括收集该被聚集的光 的接收器。

11.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该集中器元件选自由 物镜、菲涅尔透镜、抛物表面和特制形状反射表面构成的组。

12.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该集中器元件被安排 在波导之上和波导之下中至少之一上。

13.按照权利要求1的太阳能集中器，其中至少一个改变方向元 件被放置在波导之上和波导之下中至少之一上。

14.按照权利要求1的太阳能集中器，还包括光接收器，而其中 该波导的一端有反射器，使光方向改变为从波导朝向接收器。

15.按照权利要求14的太阳能集中器，其中该多个光学元件和 波导被围绕中央轴镜面化，以形成两个系统，使来自该两个系统的接 收器组合形成一个邻接的接收器，并使该太阳能集中器的宽度加倍而 保持相同的高度。

16.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该波导包括顶壁和底 壁，该两壁平行于太阳能集中器的顶部收集表面。

17.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该波导包括顶壁和底 壁，该两壁被安排为与太阳能集中器的顶部收集表面成一定角度。

18.按照权利要求1的太阳能集中器，其中集中器元件在该多个 集中器元件上有相同的尺寸，而改变方向元件在该多个改变方向元件 上有相同的尺寸。

19.按照权利要求1的太阳能集中器，还包括光接收器，且其中 该接收器被光源代替而该太阳能集中器作为光漫射器以反向方式运 行。

20.按照权利要求1的太阳能集中器，其中该太阳能集中器是线 对称的，并把被集中的光沿一根轴传送到波导的一端，在该点上，沿 垂直轴被定位的第二太阳能集中器，从第一集中器收集光并使光沿该 垂直轴集中。